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光栅尺的供电方式同输出信号

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发表于 2021-12-11 15:18:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
  供电方法常见的有直流5V和24V两种。为了便利与PLC配套运用,选择24V供电的。
  光栅尺的输出信号多数是方波信号,常见的有两种:一种是TTL电平信号,另一种是RS422差分信号。有些厂商还能订做集电极开路输出信号(NPN和PNP两种)。关于PLC来说,不是一切信号都适用。PLC的主单元和高速计数模块(如FX2N-1HC、FX3U-2HC、FX3U-4HSX-ADP和CC-Link计数模块AJ65BT-D62等等)可以直接接收集电极开路输出信号,集电极开路输出说白了,便是电子开关。高电平标明开关导通,低电平标明开关截止。可以接通直流电路。与集电极开路输出的旋转编码器的联接方法没有差异。NPN型与PNP型的差异:开关导通时,NPN型的电流方向是从集电极流向发射极。PNP型的电流方向是从发射极流向集电极。
  TTL电平信号输出可以用于单片机或DSP,但不能直接用于PLC。需求加一个直流电子开关模块(淘宝网有售),把TTL电平信号转化成集电极开路输出信号。关于低速移动部件,简直没什么影响。但关于高速移动的部件,这会带来信号的推迟,甚至周期信号的丢掉。
  RS422差分信号的特点是,输出A、A反相、B、B反持平4个信号。有些还能输出Z和Z反相信号。这种输出方法,可以运用两个反相信号来抵消外界的电磁搅扰,特别适用于搅扰恶劣的环境。PLC主单元和部分高速计数模块(如FX2N-1HC、AJ65BT-D62)不能直接接收RS422信号,需求加一个差分信号转集电极开路输出模块(淘宝网有售),把差分信号转集电极开路输出信号。这种转化接收方法所带来的问题,与TTL电平信号转化接收是相同的。有些高速计数模块(FX3U-2HC、AJ65BT-D62D、AJ65BT-D62-S1等)可以直接接收RS422差分信号。
  PLC主单元有外部高速计数输入端口和内置高速计数器,可用于处理光栅尺的信号。这是不是说高速计数模块就没用呢?答案是否定的。PLC主单元处理信号频率不如高速计数模块。FX2N系列接收单相信号高60KHz,接收2相信号高30KHz。假定运用专门比较指令,单相高10KHz,2相信号高5KHz。FX3U系列接收单相信号高100KHz,接收2相信号高50KHz。假定运用专门指令,不会逾越60KHz。而许多高速计数模块,可以处理单相信号高200KHz,2相信号高100KHz。这简直是主单元的两倍。  我们可以核算一下,以FX3U主单元为例,假定接收2相信号(由于许多状况要根据相位差来判别部件移动方向),不运用专门指令(编程难度加大),照应频率是50KHz,标明每秒可以接收50000个脉冲信号,假定运用栅距为20um的光栅尺,移动一个栅距,输出一个脉冲。那么50000×20um=1000mm。这便是说,部件移动速度不得逾越1000mm/s。假定运用的光栅尺的分辨率是5um,每移动20um就输出4个脉冲,部件移动速度不得逾越250mm/s。假定要运用专门指令,移动速度还得进一步下降。上述剖析核算是在理论状态下进行的。实践中,还要考虑PLC主单元处理高频信号的失真、丢掉计数量、程序循环实行引起的照应推迟等状况。别的,在工业生产环境中,运用RS422差分信号,保证体系的抗搅扰才能。而PLC主单元是不能直接接收RS422差分信号。
  文章源自:http://www.jnquhs.com.cn/

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